Переработка древесной зелени хвойных пород водяным паром в среде избыточного давления

• Автор: Воронин, Александр Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.21.05, 05.21.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 206 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Глава I. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕХНИКИ И ТЕХНОЛОГИИ

ПЕРЕРАБОТКИ ДРЕВЕСНОЙ ЗЕЛЕНИ ХВОЙНЫХ ПОРОД

1.1. Основные сведения о древесной зелени хвойных пород

1.2. Древесная зелень хвойных пород как объект для переработки

1.3. Способы переработки древесной зелени и области использования получаемых продуктов
Выводы
Глава II. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА ПЕРЕРАБОТКИ ДРЕВЕСНОЙ ЗЕЛЕНИ ВОДЯНЫМ ПАРОМ В СРЕДЕ ИЗБЫТОЧНОГО ДАВЛЕНИЯ

2.1. Физическая картина процесса

2.2. Формализация процесса
2.3. Математическое описание процесса
2.4. Алгоритм расчета технологического процесса переработки древесной зелени в среде водяного пара при избыточном давлении
Выводы
Глава III. МЕТОДИКА И РЕЗУЛЬТАТЫ ЛАБОРАТОРНЫХ
ЭКСПЕРИМЕНТОВ И СРАВНЕНИЯ С МАТЕМАТИЧЕСКОЙ
МОДЕЛЬЮ
3.1. Экспериментальная установка и принцип ее работы
3.2. Характеристика сырьевой базы для экспериментальных 59 исследований
3.3. Анализ результатов моделирования и экспериментальных исследований
Выводы
Глава

IV. ОПЫТНО-ПРОМЫШЛЕННАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ
РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ
ПЕРЕРАБОТКИ ДРЕВЕСНОЙ ЗЕЛЕНИ ВОДЯНЫМ ПАРОМ
ПРИ ИЗБЫТОЧНОМ ДАВЛЕНИИ СРЕДЫ
4 Л. Пилотная установка переработки древесной зелени.
4.2. Результаты опытно-промышленной переработки древесной 95 зелени хвойных пород
4.2.1 Влияние диаметра побегов
4.2.2 Влияние изменчивости во времени обработки паром
4.2.3. Влияние хранения древесной зелени на содержание и
состав эфирного масла
4.3. Усовершенствование технологического процесса и оборудования классической технологии для переработки древесной зелени непрерывного типа
4.4. Анализ экономической эффективности внедрения промышленных установок для комплексной переработки древесной зелени хвойных пород
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ

Известно, что хвойные леса нашей страны составляют половину мировых запасов, а их общая фитомасса достигает 56 млрд. т, в том числе до 3 млрд. т древесной зелени. При традиционных способах заготовки и переработки древесного сырья, крайне низок уровень его использования — 25-30 % общего запаса биомассы дерева. В связи с этим, проблема полного и рационального использования всей лесной биомассы, ставит задачу вовлечения в переработку сырьевых ресурсов, которые до последнего времени относились к древесным отходам и, в первую очередь, это касается такого биологически ценного сырья как хвойная древесная зелень.
Актуальность темы. Древесная- зелень - специфический вид лесного сырья, в составе которого преобладают живые клетки хвои (листьев), молодых побегов и- коры. Как известно, в* живых растительных клетках содержатся белки, углеводы, витамины, ферменты, желтые и зеленые пигменты, стерины, микроэлементы ,и другие вещества, которые необходимы для обеспечения жизнедеятельности растений, животных и человека. В, последние годы в пищевой, парфюмерно-косметической промышленности, бытовой химии и сельском хозяйстве резко возрос спрос на натуральные биологически активные добавки. Большое значение в решении этого-вопроса может иметь использование древесной зелени, богатой биологически активными веществами.
К настоящему времени разработаны и реализованы многие схемы переработки различных видов древесного сырья. Среди них есть, и весьма эффективные, базирующиеся, на глубокой химической переработке древесной зелени, коры, опилок, стружек хвойных и лиственных пород. Однако, внедрение этих производств хотя и предполагает значительный экономический эффект, но требует больших капитальных и эксплуатационных затрат, квалифицированных кадров, сложного оборудования. Обеспечение этих условий для многих лесопромышленных

перевариваемость твердого остатка. По этим показателям она приближается к сену, заметно превышая его по вкладу каротиноидов, витаминов и других физиологически активных продуктов. Этому же способствует удаление в процессе пихтоварения части смолистых веществ и эфирного масла, что благоприятствует прохождению массы по желудочно-кишечному тракту. Указывается также на эффективность смешения отработанного сырья с исходной древесной зеленью пихты в соотношении 1:4 [134]. Считается, что благодаря этому возрастает вклад хлорофилла, каротиноидов, витаминов и в целом потенциальная ценность получаемой хвойной муки. В случае древесной зелени сосны и ели это, по-видимому, целесообразно. Однако, для древесной зелени пихты сибирской с высоким содержанием эфирного масла и смолистых веществ предложенное соотношение свежего и отработанного сырьявряд ли обосновано.-
Для повышения питательной ценности отработанная древесная зелень может подвергаться микробиологической обработке [174, 175, 176]. При выращивании на ней как на субстрате дереворазрушающих и других грибов сырье существенно обогащается белком;
Помимо потребления в виде грубых кормов практическое использование отработанной древесной зелени рационально для приготовления компостов и в качестве сырья для биогазовых установок. Такому применению благоприятствует измельчение сырья, а при компостировании и отгонка эфирного масла. Известно, что пихтовое масло относится к сильным ингибиторам микробиологических процессов [43, 159]. При'
гидротермической обработке в значительной мере удаляются и другие тормозящие разложение биомассы вещества. Серьезным достоинством отработанной древесной зелени пихты, как материала для компостирования является и близкое к оптимальном}' соотношение в нем азота и углерода [177].
Отработанная древесная зелень пихты далеко превосходит другие древесные отходы по содержанию общего азота и его соотношения к